SU805144A1 - Способ атомно-флуоресцентногоАНАлизА и уСТРОйСТВО дл ЕгООСущЕСТВлЕНи - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ АТОМНО-ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО АНАЛИЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ соединени  восстанавливаемого металла отдельные атомы щелочного металла р агируют с отдельными молекулами соединени  восстанавливаемого металла. Конечным результатом реакции восстанрвлени   вл ютс  отдельные атомы определ емого элемента и молекулы соеаинени  щелочного металла. Избыток щелочного металла не мешает определению так как линии резонансной флуоресценции определ емого элемента и щелочного металла лежат в разных област х спектра. Атомы определ емого соединени  наход тс  в продуктах реакции восстайовлени  в состо нии холодного пара - метаЬтаб ль ном состо нии в определенном смысле аналогичном состо нию пересьпденного пара . Концентраци  атомов определ егмого элемента в газовой фазе во много раз превосходит равновесную концентрацию дл  данной температуры. Благодар  этому фактору количество атомов определ емого элемента, способных флуоресцироват под действием возбуждаюшеГо излучени , оказываетс  весьма значительным, что обеспечивает высокую чувствительность определени . Исключительно высокие восстановитель ные свойства щелочных металлов позвол ют получать атомы определ емого элемен та путем восстановлени  любых соедине .ний - галогенидов, нитратов, сульфатов, комплексных и металлоорганических соединений . Температура испарени  выбирает с  в соответствии с температурой кипени срединени  определ емого элемента, используемого дл  анализа - она должна быть на 30-50.С выше температуры квпзни , чтобы избежать конденсации при случайных охлаждени х аппаратуры. В to же врем  температура испарени  должна быть ниже температуры разложени  используемого соединени . -. Температура паров щелочного металла - восстановител  должн1а быть выше температуры кипени , чтобы обеспечить необходимую концентрацию щелочного ме талла в-реакторе, где происходит восста новление. Температура в зоне восстановлени  и в измерительной кювете долхсна быть выше температур кипени  всех продуктов реакции за исключением определ  емого элемента. Таким образом, температурные услови  определени  подбирают с  дл  каждого конкретного случа  на ос нове свойств определ емого Элемента, его соединений и свойств используемого щелочного металла. В известных способах атомизацию o6t азца провод т, как правило, при темпе атурах выше 2ООО С. Высока  температура обуславливает высокий уровень теплоого И31:учени | очень высокий уровень онового излучени  создаетс  при этих температурах также за счет свечени  углеродных соединений: СМ, С2, СО и т.д. Дл  измерени  флуоресцентного излучени  определ емого элемента требуетс  об за тельна  монохроматизаци , чтобы отстроитьс  от помех, вызываемых фоновым тепловым излучением. Бездисперсионные измерени  в этих способах можно провести с точностью только в виде исключени , как правило, ошибка измерени  оказываетс  при атом слишком большой. В предлагаемом способе температура атомизации и измерени  атомной флуорес- це1шии существенно ниже. Она определ етс  температурами кипени  используемого щелочного металла и соединени  определ емого элемента. Она не превосходит 1500 С, благодар  чему резко снижает- с  уровень теплового излучени , улучшаютс  услови  регистрации флуоресценции, по вл етс  возможность без дисперсионного определеш  многих элементов. .Соответственно существенно снижаетс  стоимость, аппаратуры дл  анализа. На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство дл  осуществлени  способа} на фиг. 2 - калибровочный график дл  определени  циркони . Устройство содержит испаритель 1, снабженный лодочкой 2 дл  помещени  пробы соединени  анализируемого элемента и нагревателем 3. Образующиес  в испарителе пары соединени  определ емого элемента потоком инертного газа, нагретого до требуемой температуры в камере 4 с насадкой 5 из огнеупорного материала и нагревательной спиралью 6, по трубке 7 подают в камеру-атомизатор 8, температуру которой регулируют нагревателем 9. Одновременно в камеру по трубке Ю из парообразовател  11, снабженного нагревательной спиралью 12, подают пары щелочного металла. Подачу паров щелочного металла производ т инерт- ным газом, нагретым до требуемой температуры в нагревателе 13, снабженном огнеупорной насадкой 14 и нагревательной спиралью 15. В камере-атомизаторе происходит реакци  восстановлени , продукты реакции и избыток паров щелочного металла поступают в измерительную кювету 16, где производ т возбуждение и измерение атомной флуоресценции.

Данное устройство устанавливают вместо блока атомизатора в любом серийном приборе дл  измере)П1Я атомной фпуоресце1здии или в соответствующей установке кустарного изготовлени .

Пример. Дл  определени  циркони  в силикатных породах измельченную пробу анализируемого вещества прокали-. saidT при 1000 С в течение 1 ч, затем охлажденную пробу растирают в халцедо новой ступке до тонины помола-200 меш. Навеску (100 мг растертого вещества) помещают во фторопластовый автоклав емкостью 10 мл, сжлаждают жидким азотом и приливают 2 мл трехфтористого хлора. Закрывают автоклав, устанавливают в титановой обойме, нагревают в сушильном шкафу до 200 С и выдерживают при этой температуре в течение 45 мин. Оставл ют охлаждатьс  до комнатной температуры , вновь охлаждают жидким азотом вскрывают автоклав и при нагревании до комнатной температуры отгон ют избыток трехфтористого хлора в тетрафторид кремшш . Твердый оста.ток из автоклава перё«. нос т в платиновую лодочку| которую с веществом устанавливают в испарителе устройства дл  атомизации, смонтированного вместо блока атомизатора в установке дл  измерени  атомной ф уоресцеодии.

Включают поток инертного газа через испаритель, поднимают температуру испарител  и инертного газа до 500°С, одновременно через камеру - атомизатор подают пары металлического натри  при тем пературе 17ОО С. Скорость подачи инертного газа через испаритель составл ет 50 мл/мин, скорость газа - носител  щеIпечного металла составл ет 150 мл/мин. В качестве инертного газа используют гелий.

В камере - атомизаторе происходит реакци  восстановлени  паров смеси тетрафтори а и тетрахлорида циркони , об-, разуюшихс  при разложении пробы действием трехфтористого хлора и возгон ющихс  при нагревании твердого остатка в испарителе . Получающиес  атомы циркони  в фазе холодного пара поступают вместе с продуктом реакции восстановлени  в измерительную кювету, где производ т возбуждение и измерение атомной флуоресценции. В качестве аналитического сигнала испо11ьзуют ..интегральное значение интенсивности флуоресценции, определ емое интегрированием тока фотоумножител  за врем  измерени  фщ оресценции.

Источником возбуждени  атомной фтгуоресценции . ксенонова  лампа ДКоШ мощностью 1000 Вт. Регистрацию атомной флуоресценции провод т при длине волны 360,12 нм, приемником излучени  служит фотоумножитель ФЭУ-52. Ток фотоумножител  усиливают импульсным усилителем УИС-1, снабженным амплитудно-дифференциальным дискриминатором АЛД-З и линейным измерителем скорости счета импульсов, выход которого согласован с самописцем ЛКС СО 2.

Калибрование прибора дл  измерени  атомной флуоресценции производ т по чистым материалам с известным содержанием циркони .

Результаты определени  циркони  в силикатных породах представлены в таблице .

-3

0,О9

8,16 10

-3 3,75 1О 0,08

-3 0,11 2,46 10

-3 0,08 7,88 10

-2 0,06 1,19 10

-3

0,21

7 10

-3 0,15

4 10

-5 0,25

2 . 1О

-3 0,2 5

8 1О

-2

Claims (2)

1. ,5 10 0,18 Параллельно те же образцы горных пород анализируют на содержание циркони  нейтронным активационным анализом путем облучени  образца в течение Юсут в  дерном реакторе, выдерживани  в течение 20 сут экстракционного разделени  полученных изотопов и определени  активности на многоканальном анализаторе. Пот ученные результаты принимают за эталонные . Из данных таблицы видно, что предлагаемый способ дает результаты, хорошо, согласующиес  с данными нейтронного активационного анализа, точность предлагаемого способа выше. Затраты времени иа проведение единичного анализа по предлагаемому способу составл ют 3 ч, на определение нейтронным ак.тивационным анализом свыше ЗО сут. Формула изобретени  1. Способ атомно-4|луоресцеитного анализа, включающий возбуждение вещества , содержащего определ емый элемент и регистрацию его атомной флуоресценции , отлича ющи йс  тем, что.

   JE2V; с целью повышени  чувствительности и точности анализа, а также расширени  его фу1ишиональных возможностей, определ емый элемент перевод т в соединение , испар ющеес  без разложени , подают пары этого соединени  в реактор, вводимого одновременно с парами щелочного металла, после чего образовавшиес  свободные атомы определ емого элемента вместе с другими продуктами реакции   избытком паров щелочного металла ввод т в измерительную кювету.
2. 2. Устройство дл  осуществлени  способа по п. 1, отличающеес  тем, что оно состоит из камеры-атомизатора с нагревателем, имеющим два входа, один из которых соединен с испарителем дл  инертного газа с нагревательной спиралью , вход которого соединен с нагревателем , снабженным огнеупорной насадкой и нагревательной спиралью, а другой - с испарителем, снабженным лодочкой дл  анализируемого вещества, вход KOTopioro соединен с нагревательной камерой с огнеупорной насадкой и нагревательной спиралью , выход камеры - атомизатора соединен с измерительной кюветой.

   f S

   ««.f

   J,

   1100 1000

   600 tfOO

   zoo

   wo 800 lioo 1600 woo Содержание Vwa.z